超聲刀與外科手術

陳 萍 何光彤 盧貞燕 石 磊 陳 建

隨著人們對醫療技術水平的要求越來越高，傳統的外科手術向傷口更小、出血更少的方向發展，促進了醫療設備技術的更新。如數字減影與介入手術、腔鏡技術與腔鏡手術、超聲技術與超聲刀等。特別是超聲刀技術能使手術更精確、無焦痂生成、術中視野更清晰等優點在外科手術中被廣泛應用。

醫用超聲主要是以超聲診斷為主，而超聲治療發展至今在臨床上也得到了逐步推廣。超聲切割止血刀（Ultrasounic-Harmonic Scalpel，UHS）和高強度聚焦超聲刀(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)的出現日益受到關注。超聲切割止血刀是一種安全可靠的新型手術用切割止血設備。90年代它最先應用于眼科和神經外科手術，主要用來進行精細分割。隨著外科手術的不斷深入開展，它廣泛的用途得到了人們的認可，使用范圍越來越廣。由于在使用時煙霧少，不影響手術視野，進而將超聲刀引入腹腔鏡外科，大大促進了腔鏡外科的發展。隨著使用經驗的積累和研究的不斷深入，超聲刀的使用范圍已逐步拓寬，除腹腔鏡手術外，傳統開放手術應用超聲刀的病例也逐步增多。超聲刀常應用在胃、腸、肝、胰、脾、腎、肺、盆腔臟器切除，它能減少出血、提高切除率，減少并發癥。因此，對超聲刀的使用頗為推崇，超聲刀也日益受到關注。

1 原理及組成

它由主機、手柄、刀頭、腳踏板等主要部件組成。手柄中有一個換能器，把主機發生器提供的高頻電能轉換成超聲機械振動能，并將它傳遞至刀頭的同時傳遞超聲能量對組織進行止血切割或凝固。刀頭的振動頻率約為55.5 kHz[1]。大功率的超聲波能夠使與刀頭接觸的組織細胞在瞬間水分氣化，蛋白質氫鍵斷裂細胞崩解從而切開組織，由機械振動引起的摩擦熱能在切開組織的同時進行凝固止血，正確選擇刀頭可完成不同的手術[3，5]。

2 超聲刀刀頭的分類

超聲刀的刀頭有多種類型，可根據使用情況選擇。鉗式超聲刀頭是一種能同時完成凝切的機械能手術設備，其工作原理是將電能轉化為機械能，使金屬刀頭產生機械振動帶動組織振動，凝血是借助組織細胞內的高頻振蕩摧毀蛋白的氫鍵和振動組織時產熱導致蛋白變性進而達到封閉血管的目的。超生刀具有分離、抓持、凝血、切割的功能，一臺手術從頭到尾只要兩把刀頭就夠了。超聲刀還改變了手術操作中先凝固止血再分離或邊止血邊分離的狀況，使得微創手術過程出血量大大減少，振蕩產生的刀頭“空洞化效應”可以達到非常良好的組織分離效果。配備有5 mm、10 mm剪刀型刀頭、5 mm鉤型及球型刀頭等。其中10 mm刀頭有平面、鈍面及銳面三種構造，適用于不同情況的組織分離。超聲刀頭有兩葉，一葉是施加超聲波的工作葉，另一葉帶有一個有齒紋的白色護墊。此白色護墊的作用是為了更好的夾持組織加強凝血效果，利用其工作葉可像電刀一樣直接切割。

3 與普通電刀的比較

單極電刀是利用高頻電流發生器產生高頻電流使機體組織局部產生高溫，從而達到凝固止血目的，其本質上屬于熱損傷，而超聲刀是屬于機械損傷部分熱損傷，與電刀相比超聲刀具有明顯優勢。

3.1 能一次性完成分離切割止血的功能，減少器械更換;

3.2 超聲刀的工作溫度遠小于電刀和激光（高頻電刀150oC，激光350oC）產熱少[2]，不會因熱傳遞而損傷周圍組織，通常使用的電刀電凝時工作溫度150～400oC熱效應達2.5～4 mm2，易損傷周圍組織。超聲刀使用時局部溫度低于85oC，與傳統電刀相比熱損傷小;

3.3 切割時超聲刀產生的煙霧相對較少，在腹腔鏡手術時視野不受影響;

3.4 單極高頻電刀因工作時電流需要經過身體易引起臨近組織的損傷。

超聲刀由于采用超聲切割凝固原理，沒有電流通過機體，不會發生傳導性組織損傷，工作時只是刀頭接觸病患部位。由于超聲刀只引起組織漂泊而不是碳化，術后無焦痂脫落導致二次出血的機會。工作時對周圍組織損傷不超過1 mm，T＜100oC，4～6 s同步完成切割和凝血[4]。通常術中止血常用結扎、鉗夾和電凝等，存在諸多不便。一把超聲刀可以完成抓持，切割，凝血等多個操作，不用頻繁更換手術器械，由于其諸多優點很快受到醫生的青睞。

4 使用注意事項

現在醫院常用的是強生公司生產的豪韻牌超聲刀，以此為例在使用中應注意以下事項：4.1每次開機前連接好腳踏開關及手柄連線后打開發生器電源開關，機器通過10 s自檢進入待機模式，每當發生器退出待機方式被激活時，握住刀頭使其在空氣中懸空并按壓腳踏開關或功率水平鍵，圖形顯示屏上將出現“正在進行測試”字樣，5 s后檢查完成會聽到提示音，將刀頭放到組織上激活可使用。

4.2 啟動時發生器默認功率設置為3（MIN）和5（MAX）可根據凝血速度和切割速度進行能量調節。除球形凝固器外，所有刀頭都使用較高的功率水平以便獲得較快的組織切割，使用較低的功率以便進行較大范圍的凝固。

4.3 使用刀頭閉合夾持時間不要過長不得超過10 s，時間過長會損壞刀口上的白色護墊，使超生功率降低以至刀頭報廢，使用10 min左右把刀頭浸泡在生理鹽水中按壓工作鍵輕輕抖動，借助氣流沖出血塊和組織清洗刀頭，嚴禁刀頭夾持金屬物、骨頭以免刀頭斷裂，夾持組織不宜太多。

4.4 當系統不使用時將發生器調至待機方式。更換刀頭時用刀頭扳手順時針擰緊刀頭不要過分用力，聽到兩聲咔咔就好。

5 結束語

超聲刀作為一種安全可靠的新型手術用切割止血設備，它使手術更精確、無焦痂生成、術中視野更清晰等優點在外科手術中廣泛應用。同時也因為手術傷口小、出血少，滿足了患者減少醫療痛苦的需求，極大地提高了手術的安全性與有效性。隨著微電子技術的發展，超聲刀也將有著廣闊的發展前景.現在又有新的儀器推出——電刀工作站。它是集成了超聲刀、等離子刀、傳統電刀為一體的新型手術設備，是否被人們接受還看進一步的推廣使用情況，相信這些尖端技術的普及在外科手術中會有美好的前景。

[1]IEC61847：Ultrasonic surgical system[S].1998.

[2]GB9706.1-1995醫用電氣設備 第一部分 安全通用要求[S].1995.

[3]馮若，汪萌棠.超聲治療學[M].北京：中國醫藥科技出版社，1994：180-190.

[4]吳敏，湯黎明，劉鐵兵.多功能超聲外科手術裝置的原理及應用[J].醫療設備信息，2004(10)：13-15.

[5]袁昌全，陳思忠.近代超聲原理與應用[M].南京：南京大學出版社，1996.